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移动通信原理与工程

中国水利水电出版社
    【作 者】胡记文 主编 【I S B N 】978-7-5084-2296-1 【责任编辑】吴萍 【适用读者群】高职高专 【出版时间】2007-09-01 【开 本】16开本 【装帧信息】平装(光膜) 【版 次】第1版 【页 数】344 【千字数】 【印 张】 【定 价】30 【丛 书】21世纪高职高专新概念教材 【备注信息】
图书详情

    本书系统介绍了移动通信的基本原理、基本技术和我国当前广泛应用的GSM系统和CDMA系统,详细阐述了移动通信网络中的工程问题。

    全书共分为十二章:概述、调制技术、电波传播与干扰、组网技术、GSM移动通信系统、CDMA移动通信系统、个人通信、移动通信网络规划优化、移动通信天线原理与安装、机房设计、技术指标与测试、日常维护与管理。每章均附有习题。

    本书可作为高等院校工科通信专业和相关专业的高年级学生教材,特别适合高职高专学生使用,也可作为通信工程技术人员进行施工的技术参考资料。

    在我国,随着人民生活水平的提高和社会经济的发展,移动通信事业得到了空前迅猛的发展,我国已成为世界上移动通信用户数量最多的国家,而且移动用户数还在以每年15%~20%的速度增长。

    在移动通信发展日新月异的情况下,通信工程专业的学生和技术人员迫切需要一本既讲述移动通信原理,又介绍移动通信工程的通俗易懂的实用教材。本教材根据学生和技术人员的要求,参考国内外最新专著、教材,以作者20年来为本科生、大专生、高职高专生授课经验及移动通信系统实际施工、组网的体会为基础,经过多次修改后编写而成。

    全书共分为11章,主要讲授移动通信的基本概念、基本组成、基本原理、基本技术、移动通信系统的网络规划、天线安装、机房设计和日常维护等,内容以当前广泛应用的GSM移动通信系统和CDMA移动通信系统为主。前七章为移动通信原理,其中:第1章概述了移动通信的特点、分类和工作方式;第2章讲述了移动通信和调制技术,主要有数字频率调制、数字相位调制、平滑调频和正交振幅调制;第3章讲述了移动通信的电波传播与干扰,主要内容有电波传播、噪声对话音的影响、各种干扰及抗衰落技术——分集技术;第4章讲述了组网方法,内容有各种多址技术、大区制、小区制、信令、信道复用、信道选择方式和天线共用器;第5章和第6章分别介绍了GSM移动通信系统和CDMA移动通信系统;第7章介绍了个人通信及第三代移动通信系统。后四章为移动通信工程,其中:第8章讲述了网络规划流程、天线网络设计、基站勘查、频率计划、小区参数配置原则和网络问题的定位等;第9章介绍了各种天线的选择原则、安装方法及注意事项;第10章介绍了机房设计要求,有供电、照明采光、通风、消防、防雷与接地等要求;第11章讲述了日常维护制度,包括BSC、BTS、GSN的日常维护和网络的管理方法。

    本书由胡记文编写第4章~第7章,以及第11章,张秦峰编写第2章和第9章,罗晓峰编写第8章和第10章,张殿富编写第1章,魏宇红编写第3章。

    全书由胡记文负责统稿。陈军、戴涛做了大量的文字录入工作,在此表示感谢。

    西安外事学院信息工程学院谢德芳教授主审了本教材。

    本书在编写过程中得到了武警工程学院有关部系领导的大力支持,在此一并感谢。

    本教材的主要特点是以介绍移动通信概念、原理、组成为主,回避烦琐的数学推导,通俗易懂,理论联系实际。书中有数百幅插图,内容翔实,特别适合于高职高专学生及工程技术人员自学或参考,也可作为移动通信网施工人员的参考资料。

    鉴于编者水平有限,难免有不妥之处,欢迎读者批评指正。

    编 者

    2004年5月


    前言
    第1章 移动通信系统概述 1
    1.1 移动通信发展史 1
    1.2 移动通信的主要特点 2
    1.3 移动通信的工作方式 3
    1.3.1 单向单工方式 3
    1.3.2 双向同频单工方式 4
    1.3.3 双向异频单工方式 4
    1.3.4 双向异频(双频)半双工方式 4
    1.3.5 双向异频(双频)双工方式 5
    1.4 移动通信的分类 6
    1.4.1 无线电寻呼系统 6
    1.4.2 公用移动电话通信系统 7
    1.4.3 无绳电话系统 9
    1.4.4 集群移动通信系统 9
    1.5 无线电频谱管理与使用 10
    1.5.1 无线电频谱管理 10
    1.5.2 移动通信的频谱特性和管理 12
    习题 15
    第2章 移动通信中的调制技术 16
    2.1 概述 16
    2.2 数字频率调制 17
    2.2.1 移频键控(FSK)调制 17
    2.2.2 最小频移键控(MSK)调制 19
    2.2.3 高斯最小移频键控(GMSK)调制 22
    2.2.4 MSK类调制的性能比较 23
    2.3 数字相位调制 25
    2.3.1 绝对移相键控(BPSK)和相对移相键控(DPSK)调制 25
    2.3.2 QPSK、OQPSK、 /4-QPSK和 /4-DQPSK调制 27
    2.4 平滑调频(TFM)和通用平滑调频(GTFM) 31
    2.4.1 平滑调频(TFM) 31
    2.4.2 通用平滑调频(GTFM) 32
    2.5 正交振幅调制(QAM) 34
    习题 37
    第3章 移动通信的电波传播与干扰 38
    3.1 移动通信的电波传播 38
    3.1.1 电波传播方式及特点 38
    3.1.2 几个常用名词的含义 40
    3.1.3 移动环境中电波传播特点 44
    3.1.4 陆地移动通信的场强计算 46
    3.1.5 限定空间的电波传播 54
    3.1.6 海上、航空移动通信的电波传播 56
    3.2 噪声 58
    3.2.1 噪声的分类与特性 58
    3.2.2 人为噪声 59
    3.2.3 噪声对话音质量的影响 61
    3.3 干扰 62
    3.3.1 邻道干扰 62
    3.3.2 共道干扰 63
    3.3.3 互调干扰 65
    3.3.4 其他干扰 69
    3.4 分集技术 70
    3.4.1 分集技术的基本概念及方法 70
    3.4.2 分集信号的合并技术 72
    习题 76
    第4章 组网技术 77
    4.1 多址技术 77
    4.1.1 FDMA方式 78
    4.1.2 TDMA方式 80
    4.1.3 CDMA方式 81
    4.1.4 SDMA方式 83
    4.2 区域覆盖和信道分配 84
    4.2.1 大区制 84
    4.2.2 小区制 85
    4.2.3 分区分组分配法 90
    4.2.4 等频距分配法 90
    4.3 越区切换和位置管理 91
    4.3.1 越区切换 91
    4.3.2 位置管理 93
    4.4 信令 96
    4.4.1 信令概述 96
    4.4.2 信令的分类 97
    4.4.3 信令技术的发展趋势 102
    4.5 信道共用 103
    4.5.1 什么是多信道共用 103
    4.5.2 多信道共用的特点 104
    4.6 信道选择方式 111
    4.6.1 专用呼叫信道方式 111
    4.6.2 循环定位方式 112
    4.6.3 循环不定位方式 112
    4.6.4 循环分散定位方式 113
    4.6.5 搜索载波 113
    4.6.6 无中心专用呼叫信道方式 113
    4.7 天线共用器 114
    4.7.1 发射天线共用器 114
    4.7.2 接收天线共用器 118
    4.7.3 收、发天线共用问题 119
    习题 119
    第5章 GSM移动通信系统 121
    5.1 从模拟网到数字网 121
    5.1.1 数字化的原因 121
    5.1.2 数字化的内容与效果 122
    5.1.3 移动信道的数字信号传输 123
    5.2 GSM系统结构与业务功能 124
    5.2.1 GSM系统结构 124
    5.2.2 接口 129
    5.2.3 业务功能介绍 132
    5.2.4 GSM的区域、号码、地址与识别 133
    5.3 GSM信道配置 136
    5.3.1 物理信道与逻辑信道 136
    5.3.2 GSM的时隙帧结构 141
    5.4 GSM系统采用的有关技术 144
    5.4.1 话音编码 144
    5.4.2 交织技术 145
    5.4.3 跳频技术 147
    5.4.4 语音激活与功率控制 149
    5.4.5 保密措施 150
    习题 154
    第6章 CDMA移动通信系统 155
    6.1 CDMA技术基础 155
    6.1.1 扩频通信的基本概念 155
    6.1.2 扩频通信的主要特性 158
    6.1.3 直接序列扩频(DS-SS)原理 160
    6.2 CDMA数字蜂窝通信系统 162
    6.2.1 总体要求与标准 162
    6.2.2 无线信道 163
    6.3 CDMA网络结构与组成 167
    6.3.1 网络子系统 167
    6.3.2 基站子系统 169
    6.3.3 移动台 170
    6.4 CDMA蜂窝网的关键技术 171
    6.4.1 自动功率控制 172
    6.4.2 CDMA系统的分集技术 175
    6.4.3 CDMA切换技术 177
    6.5 CDMA的特点 180
    习题 181
    第7章 移动通信的发展—个人通信 182
    7.1 个人通信概述 182
    7.1.1 个人通信的基本概念 182
    7.1.2 实现个人通信的途径 183
    7.2 个人通信网 184
    7.2.1 个人通信网的组成要素 184
    7.2.2 个人通信网的分层结构模型 184
    7.3 第三代移动通信系统(3G)介绍 186
    7.3.1 第三代移动通信系统(3G)概述 186
    7.3.2 3G的业务机制及应用介绍 188
    习题 192
    第8章 移动通信网络规划优化 193
    8.1 网络规划优化流程 193
    8.1.1 网络规划流程 193
    8.1.2 网络优化流程 195
    8.2 无线网络设计 195
    8.2.1 覆盖设计 195
    8.2.2 容量设计 196
    8.2.3 无线测量 196
    8.2.4 话务理论 197
    8.3 基站勘察 200
    8.3.1 概述 200
    8.3.2 基站勘察 201
    8.4 频率计划与干扰分析 206
    8.4.1 频率基本复用技术 206
    8.4.2 频率紧密复用技术 208
    8.4.3 抗干扰技术 209
    8.5 小区参数分配原则 212
    8.5.1 BSC和位置区分配原则 212
    8.5.2 信道分配原则 214
    8.5.3 部分重要小区参数设计 216
    8.6 无线网络问题的定位和解决 219
    8.6.1 问题定位与测试方法 219
    8.6.2 覆盖分析 219
    8.6.3 容量分析 221
    8.6.4 干扰分析 222
    8.6.5 切换分析 224
    8.6.6 掉话分析 225
    8.6.7 其他问题(上下行不平衡) 226
    习题 226
    第9章 移动通信天线原理与安装 227
    9.1 天线基础知识 227
    9.1.1 天线增益 227
    9.1.2 方向图 228
    9.1.3 极化 229
    9.1.4 天线的其他技术指标 229
    9.1.5 天线的种类 231
    9.2 天线技术 232
    9.2.1 天线分集技术 232
    9.2.2 波束赋形技术 234
    9.2.3 智能天线 235
    9.3 天线选型 236
    9.3.1 各种天线的应用原则 236
    9.3.2 各种无线环境下的天线选择原则 240
    9.4 天线倾角规划 242
    9.4.1 天线倾角设计 242
    9.4.2 实际运用 244
    9.5 天馈系统的安装 246
    9.5.1 天馈系统的结构与安装流程 246
    9.5.2 安装准备 249
    9.5.3 安装室外接地排 252
    9.5.4 天线在铁塔平台上的安装 253
    9.5.5 天线在屋顶的安装 259
    9.5.6 安装塔顶放大器(塔放) 265
    9.5.7 安装馈线密封窗 267
    9.5.8 安装馈线 268
    9.5.9 接头及馈线密封窗的防水密封处理 284
    习题 286
    第10章 机房设计 287
    10.1 简介 287
    10.2 机房的建筑设计要求 288
    10.2.1 机房面积 288
    10.2.2 机房高度 288
    10.2.3 机房的地板及承重 288
    10.2.4 机房的门窗 288
    10.2.5 机房的屋面及墙面处理 288
    10.2.6 机房内防尘要求 289
    10.2.7 机房的防震要求 289
    10.3 机房的供电设计要求 289
    10.3.1 电源 289
    10.3.2 交流电源要求 289
    10.3.3 直流配电要求 289
    10.4 设备功耗估算 291
    10.5 机房的照明采光设计要求 292
    10.6 机房的空调通风设计要求 292
    10.6.1 设备对湿度和温度的要求 292
    10.6.2 设备发热量计算 292
    10.6.3 空调容量的设计 293
    10.6.4 防干扰保护设计 293
    10.7 消防设计要求 294
    10.8 防雷接地系统设计要求 294
    10.8.1 防雷与接地 294
    10.8.2 接地排 295
    10.8.3 走线架 296
    10.8.4 接地引线、接地极及接地电阻 296
    10.8.5 移动通信基站的防雷与接地 298
    10.9 机房环境控制系统的设计要求 299
    习题 300
    第11章 日常维护与管理 301
    11.1 日常维护概述 301
    11.1.1 日常维护的目的 301
    11.1.2 日常维护的内容 301
    11.1.3 维护职责划分 301
    11.1.4 机房防病毒管理 302
    11.1.5 维护总则 304
    11.2 BSC设备维护 304
    11.2.1 BSC设备维护表格使用说明 304
    11.2.2 BSC日常维护操作指导 305
    11.2.3 BSC周、月、季和年度例行维护操作指导 307
    11.3 BTS日常维护 311
    11.3.1 维护概述 311
    11.3.2 周维护操作指导 312
    11.3.3 月维护操作指导 312
    11.3.4 季度操作维护指导 312
    11.3.5 年度操作维护指导 313
    11.4 GSN日常维护 313
    11.4.1 GSN维护建议 313
    11.4.2 GSN维护操作指导书和维护表格的使用说明 314
    11.4.3 日常维护操作指导 314
    11.4.4 周维护操作指导 316
    11.4.5 月维护操作指导 318
    11.4.6 季度维护操作指导 320
    11.4.7 连接部分年度维护操作指导 320
    11.5 网络管理 320
    11.5.1 总则 320
    11.5.2 质量统计 321
    11.5.3 网络优化 321
    习题 324
    参考文献 325
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